CN103978025A - 一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法，将含铬土壤，矿化垃圾、厌氧污泥与餐厨垃圾通过一定的方式混合填埋，然后将产生的渗滤液不断回流，经过1-2年填埋时间，可以使渗滤液废水达标排放，从而实现铬渣及生活垃圾的稳定化。
Description
技术领域
本发明涉及一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法，将污泥、含铬土壤与生活垃圾混合填埋，控制一定的条件，实现二者的稳定化，属于环境工程技术领域。
背景技术
铬及其化合物是冶金、金属加工、电镀、制革、油漆、颜料等行业常用的基本原料，在上述行业的生产过程中会产生大量含铬废气、废水和废渣，导致严重的环境污染问题。
而另一方面，如何进行含铬土壤的修复一直是环保界的难题。处置方法虽然众多，但大多数存在各种各样的问题。专利号201210059303.1介绍了一种铬渣污染土壤异位淋洗修复设备及修复方法，该方法通过淋洗将Cr(VI)转移出土壤然后对水相污染进行处理。然而该法不但淋洗工艺繁琐，而且水相中含有大量的颗粒物及六价铬，处理成本较高，同时修复后土壤仍残留一定六价铬，需进一步稳定化。专利号201110206468.2介绍了一种电化学异位修复含铬土壤的方法。该法虽能将含铬土壤修复，但是其耗电量极大，且处理时间较长，不适合规模化处置含铬土壤。
此外，目前多数方法处置后的含铬土壤虽然六价铬浓度减少，但总铬浓度极高，因此难以满足农田使用标准，一般也都需要填埋。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种利用填埋技术修复含铬土壤同时快速稳定化生活垃圾的方法。该法将含铬土壤、污泥、生活垃圾及矿化垃圾共同填埋，通过一定的填埋方式及简单的操作手段，将含铬土壤修复的同时，也将生活垃圾中的有机质快速稳定化，且以低成本的方式处理垃圾渗滤液。
本填埋场构建方式如附图所示，具体操作步骤如下：
1. 填埋场底部铺设防渗层，其上铺设穿孔收集管，用于渗滤液收集，与底部渗滤液收集池相连。上面铺设砾石，用于导流渗滤液；
2. 砾石上面铺设混合垃圾层，该层由多个填埋垃圾单元层，每个填埋垃圾单元层由含铬土壤、矿化垃圾、厌氧污泥与生活垃圾经过一定的组合构成。每个填埋单元层构成方式如下：底部铺设矿化垃圾，层高为1-2m，用于稳定含六价铬及有机物的渗滤液。上部铺设厌氧污泥与餐厨垃圾混合层，铺设方式为：将厌氧污泥与餐厨垃圾以1：（3-8）混合，平铺在矿化垃圾层上方，层高为0.1-0.5m。其上部的铺设由生活垃圾、污泥及含铬土壤组成的混合层，铺设方式如下：将污泥、生活垃圾与含铬土壤以1：（3-5）：（10-15）比例混合后平铺一层，层高为2-4m。其顶部铺设一层矿化垃圾，作为覆土并稳定污染物，层0.2-0.5m；
3. 填埋场混合垃圾层由多个填埋垃圾单元层构成，每个填埋单元层高度3.3-7m，多个填埋单元层总高度不超过40m；
4. 铺设结束后，在表面铺设0.3-0.5m覆土，覆土表面插入多个渗滤液回灌导管，一方面用于排除填埋气，另一方面可以回灌渗滤液。渗滤液回灌导管管径10-30cm，管深1-2m，每5-10m铺设一个导管；
5. 所收集渗滤液导入渗滤液收集池后，每升渗滤液加入含0-2000mg硫酸或硫酸钠的溶液，随后用泵打到渗滤液回灌导管口处，直到渗滤液中各污染物浓度COD<50mg/L，Cr(VI)<0.1 mg/L，T-Cr<0.5 mg/L时，停止回灌。
本方法的优势在于：
1. 利用垃圾中有机质等还原性物质还原六价铬，无需添加额外的化学药剂，节省了成本；
2. 相比其它处理工艺，本工艺在含铬土壤填埋的同时实现了含铬土壤的稳定化；
3. 含铬土壤中的六价铬具有快速还原有机质的作用，同时土壤本身就是有机渗滤液处理处置的有效载体，因此含铬土壤的存在加快了垃圾有机质的稳定化；
4. 污泥的添加加速了有机质的稳定化，同时反应过程中产生的甲烷、硫化氢等气体上升过程中可以还原六价铬，起到加速稳定化含铬土壤的作用。同时控制收集池渗滤液高度控制底部氧化还原状态，使得有效控制六价铬及有机质的稳定化。
附图说明
图1为填埋场构建方式示意图；
图2填埋垃圾单元层构建方式。
具体实例如下
实例1：
填埋场底部铺设防渗层，其上铺设穿孔收集管，孔径1cm，各小孔间隔20cm，收集管管径50cm，与底部渗滤液收集池相连。穿孔收集管上面铺设砾石。
砾石上面铺设混合垃圾层，该层由3个填埋垃圾单元层构成，总高度不超过40m。每个填埋垃圾单元层由含铬土壤、矿化垃圾、厌氧污泥与生活垃圾经过一定的组合构成。每个填埋单元层构成方式如下：底部铺设高度为1m矿化垃圾层，用于稳定含六价铬及有机物的渗滤液；上部铺设厌氧污泥与餐厨垃圾混合层，其中厌氧污泥与餐厨垃圾以1：3混合，平铺在矿化垃圾层上方，层高为0.2m；其上铺设矿化垃圾、生活垃圾、污泥及含铬土壤混合层，铺设方式如下：将污泥、生活垃圾与含铬土壤以1：3：10混合平铺成一层，层高在1m；其顶部铺设一层层高0.3m的矿化垃圾，作为覆土并稳定污染物。
铺设结束后，在表面铺设0.3-0.5m覆土，覆土表面插入若干个渗滤液回灌导管，导管管径20cm，管深2m，每8m铺设一个导管。
将所收集渗滤液每升加入含0-2000mg硫酸或硫酸钠的溶液，随后回灌至导管中。经过约半个月左右时间，Cr(VI)<0.1 mg/L，T-Cr<0.5 mg/L，经过约1年时间的稳定渗滤液中各污染物浓度COD<50mg/L，Cr(VI)<0.1 mg/L，T-Cr<0.5 mg/L，停止回灌。
实例2：
填埋场底部铺设防渗层，其上铺设穿孔收集管，孔径3cm，各小孔间隔50cm，收集管管径50cm，与底部渗滤液收集池相连。穿孔收集管上面铺设砾石。
砾石上面铺设混合垃圾层，该层由3个填埋垃圾单元层构成，总高度不超过40m。每个填埋垃圾单元层由含铬土壤、矿化垃圾、厌氧污泥与生活垃圾经过一定的组合构成。每个填埋单元层构成方式如下：底部铺设高度为2m矿化垃圾层，用于稳定含六价铬及有机物的渗滤液；上部铺设一层厌氧污泥与餐厨垃圾混合层，其中厌氧污泥与餐厨垃圾以1：8混合，平铺在矿化垃圾层上方，层高为0.4m；其上铺设矿化垃圾、生活垃圾、污泥及含铬土壤混合层。铺设方式如下：将污泥、生活垃圾与含铬土壤以1：5：15混合平铺成一层，层高在2m，其顶部铺设一层层高0.5m的矿化垃圾，作为覆土并稳定污染物。
铺设结束后，在表面铺设0.3-0.5m覆土，覆土表面插入若干个渗滤液回灌导管，导管管径30cm，管深1m，每5m铺设一个导管。
将所收集渗滤液每升加入含0-2000mg硫酸或硫酸钠的溶液，随后回灌至导管中。经过约半个月左右时间，Cr(VI)<0.1 mg/L，T-Cr<0.5 mg/L，经过约1.5年时间的稳定渗滤液中各污染物浓度COD<50mg/L，Cr(VI)<0.1 mg/L，T-Cr<0.5 mg/L，停止回灌。
Claims (8)
1.一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法，构建方法如附图1所示，填埋场底部铺设防渗层，其上铺设穿孔收集管，用于渗滤液收集，上面铺设砾石，用于导流渗滤液，砾石上面铺设混合垃圾层，该层由多个填埋垃圾单元层，每个填埋单元层由含铬土壤，矿化垃圾、厌氧污泥与餐厨垃圾按照一定的比例组成；在混合垃圾层表面铺设0.3-0.5m覆土，覆土表面插入多个渗滤液回灌导管，一方面用于排除填埋气，另一方面可以回灌渗滤液。
2.如权利要求1所述的一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法，砾石层含有一定坡度，坡底铺设穿孔收集管；穿孔收集管管壁有小孔，孔径1-3cm，各小孔间隔20-50cm，收集管管径30-50cm，用于渗滤液收集。
3.如权利要求1所述的一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法，砾石层上部铺设混合垃圾层，该层由多个填埋垃圾单元层，每个填埋垃圾单元层的构造方式如图2所示，具体填埋步骤如下：
底部铺设矿化垃圾，层高为1-2m，用于稳定含六价铬及有机物的渗滤液；上部铺设厌氧污泥与餐厨垃圾混合层，铺设方式为：将厌氧污泥与餐厨垃圾以1：（3-8）混合，平铺在矿化垃圾层上方，层高为0.1-0.5m；其上部的铺设由生活垃圾、污泥及含铬土壤组成的混合层，铺设方式如下：将污泥、生活垃圾与含铬土壤以1：（3-5）：（10-15）比例混合后平铺一层，层高为2-4m；其顶部铺设一层矿化垃圾，作为覆土并稳定污染物，层0.2-0.5m。
4.如权利要求5所述的一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法，填埋场混合垃圾层由多个填埋垃圾单元层构成，每个填埋单元层高度3.3-7m，多个填埋单元层总高度不超过40m。
5.如权利要求1所述的一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法，铺设结束后，在表面铺设渗滤液回灌导管，渗滤液回灌导管管径10-30cm，管深1-2m，每5-10m铺设一个导管。
6.如权利要求1所述的一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法，所收集渗滤液导入渗滤液收集池后，每升渗滤液加入含0-2000mg硫酸或硫酸钠的溶液，随后用泵打到渗滤液回灌导管口处，直到渗滤液中各污染物浓度COD<50mg/L，Cr(VI)<0.1mg/L，T-Cr<0.5 mg/L。
7.如权利要求1所述的一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法，控制收集池中渗滤液高度，在回灌初期，渗滤液高度高于回灌导管高度，使填埋场底部处于厌氧状态，迅速还原稳定六价铬；在回灌后期，渗滤液高度低于回灌导管高度，使之处于好氧或准好氧状态，迅速稳定化有机质。
8.如权利要求1所述的一种可以快速稳定化含铬土壤及生活垃圾的填埋方法，其矿化垃圾为填埋15-30年的垃圾。
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